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Les principes de conception du système optique infrarouge

Le système optique infrarouge se réfère au système qui fonctionne dans la bande infrarouge de l'onde optique, qui est le système optique qui reçoit ou envoie des ondes lumineuses infrarouges. En général, le système optique infrarouge est une catégorie de système optique, qui n'est pas différente des autres systèmes optiques dans la réception de l'énergie lumineuse, la transmission, l'imagerie et d'autres concepts optiques. Cependant, en raison du système optique infrarouge travaillant la région infrarouge de longueur d'onde et du détecteur photoélectrique en tant qu'élément récepteur, il a donc ses propres caractéristiques, différentes du système optique général.

La gamme de longueurs d'onde du système optique infrarouge tend à être large, et il existe peu de types de matériaux de transmission infrarouge disponibles actuellement. La correction de l'aberration, en particulier l'aberration chromatique, est très difficile. Par conséquent, le système optique infrarouge adopte le système de réflexion non sphérique ou le système de réfraction-réflexion dans la structure. Avec l'expansion continue de la portée de l'application infrarouge et le développement continu de la technologie d'imagerie thermique infrarouge, l'objectif projectif ne peut pas répondre aux exigences de grand champ et de grande ouverture. Par conséquent, au cours des dernières années, des matériaux cristallins à indice de réfraction élevé et à faible dispersion ont été largement utilisés pour diverses lentilles réfractives. Le système optique infrarouge est un détecteur infrarouge. Afin d'améliorer la sensibilité de détection, augmenter le rapport signal sur bruit, le système utilise la lentille d'immersion en direct de l'emballage, la lentille de champ et les cônes de lumière du système de condensation secondaire (également connu sous le nom de système optique de détection). toutes sortes de scanner optique. Du principe de la conception, la plupart des systèmes optiques infrarouges sont conçus en utilisant l'optique géométrique.

Les caractéristiques du système optique infrarouge

En raison des propriétés uniques du rayonnement infrarouge, par rapport au système optique général, en particulier le système visuel et photographique, le système optique infrarouge a des caractéristiques différentes.

1) la bande de rayonnement de la source de rayonnement infrarouge est située dans la zone invisible au-dessus de 1 um. Le verre optique ordinaire n'est pas transparent à 2,5 um. Dans tous les matériaux qui peuvent pénétrer dans les longueurs d'onde infrarouges, seuls quelques matériaux ont les propriétés mécaniques nécessaires et peuvent avoir une certaine taille. Ceci restreint considérablement l'application du système de lentilles dans la conception du système optique infrarouge, ce qui fait que le type de réflexion et le système optique réflexe occupent une position plus importante.

2) presque tous les systèmes infrarouges sont des systèmes optoélectroniques. Son récepteur n'est pas le sommeil d'une personne ou une plaque photographique, mais une variété de dispositifs optoélectroniques. Par conséquent, les performances et la qualité du système optique correspondant doivent être basées sur la sensibilité et le rapport signal sur bruit du système optique, plutôt que sur la résolution du système optique. En effet, la résolution a tendance à être limitée par la taille du dispositif photoélectrique, réduisant ainsi les exigences pour le système optique en conséquence.

3) petit champ et grande ouverture. Dans le cas du détecteur d'unité d'application, du fait que le détecteur infrarouge a une zone de réception plus petite, le champ optique du système optique infrarouge général n'est pas très grand et l'aberration externe de l'axe peut être considérée comme inférieure.
Du fait que le système de réflexion n'a pas de différence de couleur, dans la plupart des cas, il est possible qu'un tel système de réflexion élimine la bille et satisfasse la condition sinusoïdale. Dans le même temps, les exigences de tels objets système ne sont pas trop élevées et nécessitent une sensibilité élevée. Par conséquent, la plupart des systèmes optiques à grande ouverture relative, à savoir les petits F, sont adoptés. En général, en raison de la limitation du traitement, le nombre de F est 2-3.

4) l'application de différents scanners est devenue de plus en plus, afin d'atteindre l'objectif de scanner la cible spatiale en suivant le chauffage des technologies d'imagerie et d'imagerie thermique. Le scanner peut être placé devant le système d'imagerie, qui a une grande taille et une consommation d'énergie élevée, mais a un impact minimal sur la qualité d'image du système optique. En outre, le système optique avec ce système de balayage nécessite la focale arrière du principal et certaines exigences particulières pour le it.

5) la longueur d'onde de la bande infrarouge est d'environ 5-20 fois celle de la lumière visible. De cette manière, la température du système d'imagerie thermique est inférieure du fait de la limite de diffraction, ce qui signifie que le système d'imagerie thermique à haute résolution doit présenter une grande ouverture. Cela rend le système lourd et coûteux.

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